6. Bố cục của luận án
3.2.1. Lý thuyết hệ thống lặn nổi cho thiết bị lặn
Định luật Acsimet: Với bất cứ một vật nào chìm trong nước, đều chịu một lực đẩy, thẳng đứng, hướng lên trên và có độ lớn đúng bằng phần chất lỏng mà vật đang
62
chiếm chỗ. Về cơ bản, có 2 cách để làm thiết bị lặn xuống: lặn động lực (DD) và lặn tĩnh lực (SD). Có nhiều thiết bị lặn sử dụng phương pháp động lực trong khi lặn tĩnh lực được sử dụng bởi tất cả tàu ngầm, thiết bị ngầm quân sự.
Đối với các loại thiết bị lặn mini hầu hết sử dụng phương pháp lặn động lực. Thiết bị lặn loại động lực là những thiết bị mà vốn đã có sẵn tính nổi, chúng luôn có khả năng tự nổi. Trong nghiên cứu này tác giả sử dụng phương pháp lặn tĩnh lực. Loại S-AUV2 được thiết kế lặn theo phương pháp sử dụng bơm nước piston để thay đổi khoang chứa không khí trên thân thiết bị từ đó thay đổi độ lớn của lực nổi, khi lực nổi âm thì thiết bị lặn sẽ bắt đầu lặn xuống.
Nếu phần nổi dương quá lớn sẽ cần một công suất lặn lớn, chính vì vậy yêu cầu lý tưởng nhất là lực nổi gần bằng không khi đã được bơm hết nước khỏi bể chứa. Nghĩa là độ lớn lực đẩy Acsimet cân bằng với độ lớn trọng lượng của thiết bị lặn
2
A S AUV
F P khi ở trạng thái hệ thống lặn không hoạt động.
- Lực đẩy Acsimet : FA .V (3.6) Trong đó:
γ - trọng lượng riêng của nước, N/m³
V - Thể tích chiếm chỗ của S-AUV2 trong nước, m³
- Trọng lượng của S-AUV2:
2 .
S AUV
P m g (3.7) Trong đó:
m: Khối lượng của S-AUV2, kg g: Gia tốc trọng trường, m s/ 2
Trong luận án thiết kế chế tạo S-AUV2 làm sao để độ lớnFAPS AUV 2, trong thực tế rất khó để làm giá trị độ lớn của hai lực này tuyệt đối bằng nhau, tuy nhiên có thể cân bằng lực để giá trị độ lớn về trạng thái FAPS AUV 2bằng phương pháp bổ sung thêm khối lượng. Ở trên đã tính toán độ lệch giữa lực đẩy Acsimet và trọng lượng của S-AUV2 là 3 N. Chúng ta chỉ cần tạo khoang khí có thể thay đổi thể tích để làm lực đẩy Acsimet giảm một giá trị lớn hơn 3 N sẽ làm S-AUV2 bắt đầu lặn xuống.